UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS
CAMPUS DE JABOTICABAL
FATORES NATURAIS DE MORTALIDADE DE OVOS DE
Diatraea saccharalis (FABRICIUS, 1794) (LEPIDOPTERA:
CRAMBIDAE) E DIVERSIDADE DE ARTRÓPODES EM
DIFERENTES SISTEMAS DE COLHEITA DE
CANA-DE-AÇÚCAR
Luan Alberto Odorizzi dos Santos
Biólogo
Jaboticabal - São Paulo - Brasil 2013
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS
CAMPUS DE JABOTICABAL
FATORES NATURAIS DE MORTALIDADE DE OVOS DE
Diatraea saccharalis (FABRICIUS, 1794) (LEPIDOPTERA:
CRAMBIDAE) E DIVERSIDADE DE ARTRÓPODES EM
DIFERENTES SISTEMAS DE COLHEITA DE
CANA-DE-AÇÚCAR
Luan Alberto Odorizzi dos Santos
Orientador: Prof. Dr. Odair Aparecido Fernandes
Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias- UNESP Câmpus de Jaboticabal, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Agronomia (Entomologia Agrícola)
Jaboticabal - São Paulo - Brasil Julho de 2013
Santos, Luan Alberto Odorizzi dos
S237f Fatores naturais de mortalidade de ovos de Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) e diversidade de artrópodes em diferentes sistemas de colheita de cana-de-açúcar / Luan Alberto Odorizzi dos Santos. – – Jaboticabal, 2013
x, 52 p. : il. ; 28 cm
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2013
Orientador: Odair Aparecido Fernandes
Banca examinadora: Edison Ryoti Sujii, Rita de Cassia Bianchi Bibliografia
1. Inimigos Naturais. 2. Controle Biológico. 3. Teia Alimentar. 4. Diversidade. I. Título. II. Jaboticabal-Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias.
CDU 595.7:632.937
Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação – Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação - UNESP, Câmpus de Jaboticabal.
DADOS CURRICULARES DO AUTOR
LUAN ALBERTO ODORIZZI DOS SANTOS- Nasceu em 29 de agosto de 1988, na cidade de Cândido Mota, SP. Formou-se em Licenciatura e Bacharel em Ciências Biológicas (2011) na Universidade Estadual do Norte do Paraná, Câmpus Luiz Meneghel, Bandeirantes, PR. Durante toda a graduação trabalhou no Laboratório de Nematologia e Entomologia, sob supervisão da Profª. MSc Nina Maria Silva Risso e orientação da Profª. Drª. Laila Herta Mihsfeld, atuando em projetos com controle biológico de Diatraea saccharalis, dispersão de Cotesia flavipes e práticas laboratoriais em Nematologia Agrícola. Em agosto de 2011, ingressou no mestrado do programa de Entomologia Agrícola da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Câmpus de Jaboticabal, sendo bolsista CAPES, no Laboratório de Ecologia Aplicada, sob orientação do Prof. Dr. Odair Aparecido Fernandes.
“Sonhar é uma das melhores coisas da vida, mas o
melhor mesmo é acordar e lutar por cada um dos nossos
sonhos.”
À minha mãe Alba Tereza Odorizzi, minha tia Helena Maria Odorizzi e minha vó Julia Tavares Odorizzi por todo o amor e carinho.
DEDICO
Aos familiares e amigos que me incentivaram em mais uma etapa. OFEREÇO
AGRADECIMENTOS
A Deus, por mais esse aprendizado e sua incontestável providência.
À minha família, pelo apoio incansável que recebi durante toda essa jornada. Ao meu orientador Prof. Dr. Odair Aparecido Fernandes, por toda a amizade, conhecimentos passados e pelo exemplo de profissionalismo.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela concessão da bolsa de estudo.
Aos professores do programa de Pós-Graduação em Entomologia Agrícola da FCAV/UNESP, por todo o conhecimento adquirido nesse tempo.
Ao Dr. Antonio Brescovit e ao Biólogo João Lucas Chavari pela identificação dos aracnídeos
Ao Dr. Rodrigo Feitosa pela identificação dos formicídeos
Aos funcionários do Departamento de Fitossanidade, em especial à Marcia Macri, pela imprescindível ajuda nas questões burocráticas e pela generosa amizade, á Iara Messiano, pela grande amizade e auxilio no laboratório e ao André Muscari pela ajuda no laboratório e amizade.
Ao Eng. Agrônomo Eduardo Garcia, proprietário da fazenda São José, pela hospitalidade e confiança depositada em mim. Agradeço aos funcionários da fazenda Fátima e “Kim”, pela ajuda durante as minhas estadias na fazenda.
À Usina São Martinho, em nome da Josy Aparecida dos Santos e Marielly de Castro, pela disposição em contribuir com o envio de materiais biológicos para o desenvolvimento do trabalho.
Aos graduandos em agronomia Daniela da Costa, Audrey Konda e Marcio Pistore Santos e à graduanda em Biologia Laissa Cavallini pelo apoio e auxilio durante todo o experimento em campo e laboratório. Sem vocês não seria possível a realização desse trabalho.
Aos amigos do APECOLAB Natalia Naranjo, Andrea Varella, Alexandre Menezes Netto, Juliana Alonso, Daniel Caixeta, José Rossato, Marcelo Lontro, Mariele Fernandes, Dayane Andrade, Guilherme Rezende, por todas as conversas, risadas e sobre tudo pelos momentos felizes que compartilhamos.
Aos amigos da Pós-Graduação, Jaqueline Midori, Marina Funichelo, Jacob Crossariol, Daniela Viana, Marilia Lara, Fabricio Valente, em especial aos amigos Diego Fraga e Diego Olympio.
Ao graduando em agronomia da UENP/CLM Maurilio Condo Bagio e aos graduandos em agronomia pela FAFRAM Leonardo Turco e André Pires pelo auxílio nos experimentos em campo.
SUMÁRIO
Página
RESUMO... ix
ABSTRACT... x
CAPÍTULO 1 – CONSIDERAÇÕES GERAIS... 1
1. INTRODUÇÃO... 1
2. REVISÃO DE LITERATURA... 2
2.1.Importância econômica da cana-de-açúcar... 3
2.2.Biologia de Diatraea saccharalis... 2
2.3. Fatores Naturais de Mortalidade... 4
2.4.Mudança no sistema de produção: efeitos e consequências... 5
2.5. Tabela de vida ecológica... 6
3. Literatura Citada... 7
CAPÍTULO 2 – FATORES NATURAIS DE MORTALIDADE DE OVOS DE Diatraea saccharalis (FABRICIUS, 1794) (LEPIDOPTERA: CRAMBIDAE) EM DOIS SISTEMAS DE COLHEITA DE CANA-DE-AÇÚCAR 11 Resumo... 11
1. INTRODUÇÃO... 12
2. MATERIAL E MÉTODOS ... 13
2.1. Caracterização da área de estudo... 13
2.2. Avaliação dos fatores de mortalidade... 13
2.3. Classificação dos fatores de mortalidade ... 14
2.4. Identificação dos inimigos naturais ... 14
2.5. Análise dos dados ... 15
2.5.1.Tabela de vida multidecremental e análise de mortalidade insubstituível ... 15 3. RESULTADOS ... 15
4. DISCUSSÃO ... 20
5. LITERATURACITADA ……….……….. 22
CAPÍTULO 3 – ANÁLISE FAUNÍSTICA E ÍNDICE ECOLÓGICOS DA COMUNIDADE DE ARTRÓPODES EDÁFICOS EM SISTEMA CONVENCIONAL E ORGÂNICA DE CANA-DE-AÇÚCAR 26 Resumo ... 26
1. INTRODUÇÃO... 27
2. MATERIAL E MÉTODOS ... 28
2.1. Caracterização da área de estudo... 28
2.2. Método de coleta ... 28
2.3. Identificação dos artrópodes coletados... 28
2.4. Análises faunísticas ... 29 3. RESULTADOS... 29 3.1 .Dominância... 41 3.2. Abundância... 43 3.2 .Frequência... 43 3.4.Constância... 44 4. DISCUSSÃO... 45 5. LITERATURACITADA ……….………..
FATORES NATURAIS DE MORTALIDADE DE OVOS Diatraea saccharalis (FABRICIUS, 1794) (LEPIDOPTERA: CRAMBIDAE) E DIVERSIDADE DE ARTRÓPODES EM DIFERENTES SISTEMAS DE COLHEITA DE CANA-DE-AÇÚCAR
Este trabalho teve como objetivo comparar a artropodofauna edáfica e os fatores naturais de mortalidade dos ovos da broca-da-cana Diatraea saccharalis em dois sistemas de colheita de cana-de-açúcar: convencional e orgânica. Dessa forma, avaliou-se a hipótese que a mudança do sistema de colheita em cana-de-açúcar altera a comunidade de artrópodes de solo e consequentemente o controle natural dos ovos de D. saccharalis. O estudo foi conduzido em um talhão de cana-de-açúcar cultivado em sistema convencional e o outro em sistema orgânico, sendo ambos da variedade RB5536, de sétimo corte e quarto mês de desenvolvimento, em Jaboticabal, SP. Os resultados mostraram que os índices de diversidade e ecológicos tiveram valores semelhantes; entretanto, a riqueza de espécies de predadores e onívoros foi maior no sistema orgânico do que no sistema convencional. Quando se avaliou a contribuição dos agentes de mortalidade nos dois sistemas, notou-se que no sistema convencional, de forma geral, houve maior mortalidade dos ovos. Isso pode estar ligado à menor complexidade deste agroecossistema que pode levar ao aumento do forrageamento por recurso alimentar.
NATURAL MORTALITY FACTORS OF EGGS DIATRAEA SACCHARALIS (FABRICIUS, 1794) (LEPIDOPTERA: CRAMBIDAE) AND ARTHROPOD DIVERSITY IN DIFFERENT SUGARCANE SYSTEMS
This study aimed to compare the edaphic fauna of arthropods and the natural mortality factors of the sugarcane borer, Diatraea saccharalis, eggs in conventional and organic sugarcane systems. Thus, the hypothesis that changing of sugarcane harvest system alters the edaphic arthropods community and consequently the natural control of eggs of D. saccharalis was evaluated. The study was conducted in conventional and organic sugarcane systems, variety RB5536, seventh ratton and fourth month of development in Jaboticabal municipality, SP, Brazil. The results showed that the diversity and ecological indices were similar; however, the species richness of predator and omnivores was higher in the organic than in the conventional system. When assessing the contribution of mortality agents in both systems, it was observed that in the conventional sugarcane, generally, there was higher egg mortality. This may be related to the the lower complexity of this agroecosystem which leads to the increase of foraging for food resources.
CAPÍTULO 1- Considerações gerais
1. Introdução
O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar no mundo. Estima-se que a produção seja de 600 milhões de toneladas colhidas em aproximadamente oito milhões de hectares em 2011(CONAB, 2011). O cultivo de cana-de-açúcar é realizado em diversos sistemas de produção, sendo que o convencional inclui a utilização do fogo que é empregado antes da colheita para facilitar principalmente o trabalho manual e a colheita de cana crua realizada por colhedoras mecanizadas.
O sistema de colheita mecânica sem a adoção de queima é uma realidade na cultura desde a década de 1990 (RIPOLI, RIPOLI 2009). Este sistema altera o microclima do solo e favorece determinadas pragas, tais como a cigarrinha-das-raízes, Mahanarva fimbriolata (Stal) (Hemiptera: Cercopidae), que atualmente, com a broca-da-cana, Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae) são importantes pragas na cultura de cana-de-açúcar (MENDONÇA, 2005; GARCIA et al. 2006).
Para o controle da broca-da-cana pode-se realizar o controle químico e o biológico; entretanto o controle químico tem sua eficiência limitada pelo hábito broqueador desta praga durante a fase larval. Dessa forma, o uso do parasitoide Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) é o mais comumente utilizado (PARRA et al. 2002) para o controle de lagartas e Trichogramma galloi (Hymenoptera: Trichogrammatidae) para o controle dos ovos (PINTO et al. 2003).
A diversidade de agentes de controle (parasitoides, predadores e entomopatógenos) que ocorrem naturalmente controlando as diversas espécies de Diatraea é alta (MENDONÇA, 1996). Entre esses agentes, os predadores considerados generalistas já eram mencionados por Luff (1983) como agentes eficazes na regulação das populações das pragas, pois podem regular a predação de acordo com o tamanho da população do inseto praga.
Assim, os objetivos do presente trabalho foram (I) avaliar os fatores naturais de mortalidade dos ovos da broca-do-colmo e (II) analisar a diversidade de artrópodes em diferentes sistemas de produção de cana-de-açúcar, de modo a melhor compreender a dinâmica populacional desta importante praga.
2. Revisão de Literatura
2.1. Importância econômica da cana-de-açúcar
A cana-de-açúcar é uma planta do gênero Saccharum e da família Poacea. É considerada uma planta C4, por possuir grande eficiência fotossintética, além de alto rendimento de matéria verde, fibras e energia em curto período (COSTA et al. 2001). O Brasil é o maior produtor e exportador de açúcar do mundo, sendo responsável por aproximadamente 20% da produção e 40% das exportações mundiais (ÚNICA, 2009).
A colheita da cana-de-açúcar na safra 2011/12 foi de 588,915 milhões de toneladas. A área cultivada de cana-de-açúcar estimada para a safra 2011/2012 foi de 8.434,3 mil hectares, distribuídos em todos Estados produtores. O Estado de São Paulo é o maior produtor com 52,6% (4.436,53 mil hectares), seguido por Minas Gerais com 9,00% (759,21 mil hectares), Goiás com 7,97% (672,43 mil hectares) e Paraná com 7,26% (612,25 mil hectares) (CONAB, 2011).
Atualmente, a cultura assume posição de grande destaque no cenário econômico mundial e isto ocorre porque seus produtos e subprodutos representam uma importante fonte de recursos para a população: açúcar, álcool, vinhaça, melaço, aguardente e o bagaço são os principais produtos e subprodutos economicamente importantes (CONAB, 2011).
Todavia, com a diminuição das reservas petrolíferas e o consequente aumento de preço, o mundo aponta agora para novas tecnologias renováveis na geração de energia através da biomassa. A energia capturada pela palha da cana pode ser transformada em combustível (álcool etílico ou óleos vegetais) e eletricidade, pela combustão da matéria seca não utilizada no processo de elaboração dos combustíveis, o que gerou 7800 MWh durante a safra 2009 (RIPOLI; RIPOLI, 2009). Já o esmagamento de cana para a produção de açúcar no ano de 2011 foi de 288,287 milhões de toneladas, correspondendo a 48,95% da previsão de moagem de 588,915 mil tonelada, enquanto a produção total de açúcar foi de aproximadamente 37 milhões de toneladas (CONAB, 2011).
2.2. Biologia de Diatraea saccharalis
Diatraea saccharalis é um inseto holometábolo (TERAN, 1987). As fêmeas ovipositam tanto na face inferior como na superior do limbo foliar e, ocasionalmente, na bainha das folhas. Os ovos, no início, são de coloração amarela, passando a rósea até chegar a marrom-escuro, quando as cápsulas cefálicas dos embriões no interior dos ovos tornam-se visíveis (TERAN, 1987; LIMA FILHO; LIMA, 2001).
De acordo com Teran (1987), a eclosão das lagartas ocorre entre quatro a nove dias. As lagartas passam por seis ínstares (MELO; PARRA, 1988). Inicialmente, as lagartas alimentam-se das folhas ou tecidos parenquimatosos do palmito da cana. Isso decorre durante o período de uma a duas semanas quando as lagartas podem apresentar uma ou duas ecdises. Somente após este período iniciam a perfuração do colmo (BOTELHO; MACEDO, 2002).
O orifício de entrada da broca geralmente localiza-se próximo à base do entrenó (gema). No segundo ou terceiro instar alojam-se no interior dos colmos, onde perfuram uma galeria ascendente ou eventualmente circular na região do palmito na planta, enfraquecendo o colmo e tornando-o mais suscetível à quebra ou ao acamamento (BOTELHO; MACEDO, 2002). As lagartas permanecem no interior do colmo até a fase de pupa.
Cerca de 40 dias após a eclosão, as lagartas atingem o completo desenvolvimento quando atingem 22 a 25 mm de comprimento e apresentam coloração amarelo-pálida e cabeça marrom. Essas lagartas preparam então a câmara pupal e um orifício para o exterior, o qual é fechado com fios de seda e serragem. Em seguida, as lagartas empupam (TERAN, 1987; MENDONÇA, 1996).
A pupa apresenta coloração castanha e o período pupal varia de 9 a 14 dias, Após este período, o adulto emerge e abandona o colmo atacado saindo pelo orifício feito pela lagarta. O adulto é uma mariposa de coloração amarelo-palha, com desenhos pardacentos e as asas posteriores esbranquiçadas, com 25 mm de envergadura. A fêmea é maior que o macho e apresenta abdome mais volumoso e asas menos pigmentadas. Os adultos apresentam longevidade média de cinco dias (MENDONÇA, 1996).
A duração de seu ciclo biológico no campo varia de acordo com os fatores climáticos, fonte de alimento e hospedeiro, podendo atingir 45 a 60 dias (TERAN,
1987), embora a fase larval possa atingir até 90 dias (BOTELHO, 1985). No Estado de São Paulo podem ocorrer quatro gerações anuais e excepcionalmente, cinco dependendo das condições climáticas (DINARDO-MIRANDA, 2010).
2.3. Fatores Naturais de Mortalidade
Durante o desenvolvimento, a broca-da-cana sofre a ação de diversos inimigos naturais, tais como parasitoides, predadores, entomopatógenos (fungos, bactérias, vírus etc.) e fatores abióticos (chuva, vento, luz etc.). Estes fatores conjuntamente podem contribuir de forma expressiva para o controle natural da broca, e por isso, são importantes para regulação das populações da praga.
Em regiões tropicais, os fatores climáticos são uns dos fatores responsáveis pelas flutuações e dinâmica populacionais da broca-da-cana. Mas, esses fatores também podem exercer pressões diretas e indiretas sobre os inimigos naturais criando desequilíbrios nas inter-relações (TERÁN, 1982). De forma semelhante, Peterson et al. relatam que em regiões temperadas, os fatores abióticos de mortalidade também podem ser considerados mais importantes do que os fatores bióticos. Ao estudarem a mortalidade de herbívoros imaturos, Cornell e Hawkins (1995) concluíram que os inimigos naturais são os fatores de mortalidade mais frequentes. No Brasil, estudos demonstram que diversos parasitoides e predadores, regulam naturalmente as populações de pragas nos agroecossistemas (PINTO, 2006).
No controle biológico destaca-se a ordem Hymenoptera para o controle de ovos da broca da cana-de-açúcar, com ênfase nos Trichogrammatidae, como Trichogramma galloi Zucchi e Trichogramma pretiosum Riley. Para o controle biológico das lagartas de D. saccharalis, o parasitoide C. flavipes (Hymenoptera: Braconidae) é amplamente liberado em canaviais, tratando-se da espécie mais conhecida para o controle dessa praga. Dentro da ordem Diptera, a mosca Lixophaga diatraea (Towns) (Diptera: Tachinidae) tornou-se conhecida devido ao seu uso nos primeiros programas de controle biológico da broca-da-cana (DINARDO-MIRANDA, 2010). Ainda, a predação é muito comum entre os artrópodes, com destaque para as ordens Coleoptera (Coccinelidae, Carabidae e
Staphylinidae); Neuroptera (Chrysopidae e Hemerobiidae) e Hymenoptera (Vespidae e Formicidae) (PINTO, 2006).
2.4. Mudanças no sistema de produção: efeitos e consequências
Durante vários anos a colheita da cana-de-açúcar foi realizada manualmente com queimada prévia da palha, visando aumentar o rendimento da operação. Todavia, esse sistema de colheita reduziu a quantidade de material orgânico sobre o solo e colaborou para o aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera, contribuindo com o efeito estufa (SOUZA et al. 2005).
Ao contrário do que se acreditava inicialmente, a queimada da cana, também auxilia no controle da broca-da-cana, reduzindo em mais de 95% sua população (DEGASPARI et al. 1983). Entretanto uma parcela significativa de parasitoides e, principalmente, predadores não sobrevivem durante a queima.
Posteriormente, com a crescente pressão ambientalista contra a prática da queimada e com o desenvolvimento de máquinas de elevado rendimento, apropriadas para a colheita mecanizada sem queima da palha, houve uma crescente adoção dessa modalidade de colheita, de tal forma que algumas usinas já colhem mais de 90% de suas áreas mecanicamente e sem queima prévia da palha (KUVA, 2006). Todavia, isto ocasionou um expressivo aumento na infestação por pragas como a cigarrinha-da-raiz e a broca-da-cana (DINARDO-MIRANDA, 2010).
No estado de São Paulo houve o estabelecimento do decreto de Lei Estadual 47.700, assinado em 11 de março de 2003, o qual regulamenta a Lei Estadual 11.241, de 19 de setembro de 2002. Esta lei determina prazo para eliminação gradativa do emprego do fogo para eliminação da palha da cana-de-açúcar (SOUZA et al. 2005). Por conta disto, é razoável prever-se aumento na infestação da broca.
Apesar dos grandes benefícios ambientais, operacionais e econômicos da colheita mecanizada sem queima, a deposição e a manutenção de palha sobre a superfície do solo trouxeram alguns problemas no processo produtivo. Entre esses problemas estão, o aumento dos riscos de incêndios do canavial, os atrasos significativos na brotação da soqueira (RIPOLI; RIPOLI, 2009), a dificuldade de execução de controle seletivo de plantas daninhas e o aumento das populações de insetos-praga (MACEDO et al. 2003)
2.5. Tabela de vida ecológica
O tema central das pesquisas ecológicas tem sido a compreensão de como os seres vivos morrem e como suas populações flutuam (PETERSON et al. 2009). A tabela de vida é uma das ferramentas que permite avaliar esses fatores naturais de mortalidade durante o desenvolvimento dos insetos-praga (HARCOURT, 1969). A construção e análise dessas tabelas de vida fornecem informações importantes para o desenvolvimento de modelos que envolvam a dinâmica populacional de pragas e mostram a probabilidade de sobrevivência do indivíduo sobreviver a uma causa de morte (CAREY, 1989).
Para tanto, as tabelas de vida para insetos são tipicamente organizadas em função dos estágios de vida ao invés das idades (BELLOWS Jr. et al. 1992). Isso decorre, pois a determinação da idade dos insetos em condições de campo é normalmente difícil. Com isso, podem ser construídas tabelas de vida de fases específicas, horizontais ou verticais. Na tabela de vida horizontal, os dados são coletados de forma que apresentem o destino de um grupo real ou coorte (tipicamente uma geração de indivíduos) e cuja quantidade e mortalidade são determinadas ao longo do tempo, para cada uma das séries de estágios. Na tabela de vida vertical a mortalidade é diferente em cada fase de desenvolvimento, porém é constante na mesma fase, sendo mais comumente aplicado continuamente a populações reprodutoras do que as de reprodução em gerações discretas (BELLOWS Jr. et al. 1992).
Quando dois ou mais fatores de mortalidade agem contemporaneamente em uma única etapa, deve-se levar em consideração a defasagem de tempo entre o ataque e o momento da morte causada pelos agentes de mortalidade. Isso é comum para parasitoides e entomopatógenos. Ainda, mesmo parasitados e/ou infectados por entomopatógenos, os hospedeiros poderão ser atacados e mortos por um segundo agente (por exemplo, predadores), antes da ação do primeiro agente (BELLOWS Jr. et al. 1992). Portanto, o número de organismos mortos por um agente pode ser determinado pela probabilidade de morrer por uma determinada causa na presença de outras causas, ou a probabilidade de morrer na ausência de outras causas (PRESTON et al. 1972).
Com isso, a construção de tabelas de vida comparativas para uma população natural em situações diferentes pode revelar o papel ecológico real e o impacto causado por um inimigo natural (BELLOWS JR. et al. 1992).
3. LITERATURA CITADA
BELLOWS JR., T.S.; VAN DRIESCHE, R.G.; ELKINTON, J.S. Life-table construction and analysis in the evaluation of natural enemies. Annual Review of Entomology, v.37, p. 587-614, 1992.
BOTELHO, P. S. M. Tabela de vida ecológica e simulação da fase larval de
Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Pyralidae). 1985. 110 f.
(Tese de Doutorado) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba. 1985.
BOTELHO, P.S.M.; MACEDO, N. Cotesia flavipes para o controle de Diatraea saccharalis. In: PARRA, J.R.P.; BOTELHO, P.S.M.; CORRÊA-FERREIRA, B.S.; BENTO, J.M.S. (Ed.). Controle Biológico no Brasil: parasitóides e predadores. São Paulo: Manole. cap. 25, p. 409-426, 2002.
CAREY, J.R. The multiple decrement life table: a unifying framewaork for cause-of-death analysis in ecology. Oecologia 78: 131-137. 1989.
CONAB (Companhia Nacional de Abastecimento). Acompanhamento da safra brasileira: cana-de-açúcar primeiro levantamento maio/2011. Disponível em: http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/upload/arquivos/11_05_27_11_53_13_boletim_c ana_portugues_-_maio_2011_lo_lev.pdf (27 de junho de 2011).
CORNELL, H.V.; HAWKINS, B.A. Survival patterns and mortality sources of herbivorous insects: some demographic trends. American Naturalist, v. 145: p 563-593. 1995.
COSTA, M.A.; DE OLIVEIRA, R.G.; SACHETTO, M.G.; MANSUR, E. Morfogênese in vitro e susceptilidade de calos de variedades nacionais de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) a agentes seletivos utilizados em sistemas de transformação genética. Revista Brasileira de Botânica, v. 24,p.73-77, 2001.
DEGASPARI, N.; BOTELHO, P.S.M.; ALMEIDA, L.C.; MACEDO, N.; ARAUJO, J.R. A queima da cana-de-açúcar, os efeitos sobre a população a broca, Diatraea
saccharalis (Fabr., 1794), seus predadores e parasitos. STAB – Açúcar, Álcool e
Subprodutos, Piracicaba, v. 1, n. 5, p. 35-40, 1983.
DINARDO-MIRANDA, L.L. Pragas. In: DINARDO-MIRANDA, L.L.; VASCONCELOS, A.C.M.; LANDELL, M.G.A. Cana-de-açúcar. 1 ed. Campinas: Instituto Agronômico, v. 1, p. 349-404, 2010.
GARCIA, J.F.; BOTELHO, P.S.M.; PARRA, J.R.P. Biology and fertility life table of Mahanarva fimbriolata (Stål) (Hemiptera: Cercopidae) in sugarcane. Scientia Agricola, v.63, n.4, p.1-6, 2006.
HARCOURT, D.G. The development and use of life tables in the study of natural insect populations. Annual Review of Entomology, v. 14, p. 175-196, 1969.
KUVA, M.A. Banco de sementes, fluxo de emergência e fitossociologia de comunidade de plantas daninhas em agroecossistema de cana-crua. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 105 f, 2006.
LIMA FILHO, M; LIMA, J.O.G. Massas de ovos de Diatraea saccharalis (Fabr.) (Lepidoptera: Pyralidae) em cana-de-açúcar: número de ovos e porcentagem de parasitismo por Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em condições naturais. Neotropical Entomology, v. 30, n. 3, p. 483-488, 2001.
LUFF, M.L. The potential of predators for pest control. Agriculture. Ecosystems Enviromental. v.10, p. 159-181, 1983.
MACEDO, J.F.; BRANDÃO, M.; LARA, J.F.R. Plantas daninhas na pós-colheita de milho nas várgeas do rio São Francisco, em Minas Gerais. Planta Daninha, v.21, n.2, p.239-248, 2003.
MELO, A.B.P.; PARRA, J.R.P.. Exigências térmicas e estimativa do número de gerações anuais da broca da cana-de-açúcar em quatro localidades canavieiras de São Paulo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 23, p. 691-696, 1988.
MENDONÇA, A.F. (ed.) Cigarrinhas da cana-de-açúcar: controle biológico. Maceió: Insecta, 2005. 317p.
MENDONÇA, A.F. Pragas da cana-de-açúcar. Maceió: Insetos & Cia, 200p, 1996.
PARRA, J.R.P.; BOTELHO, P.S.M.; CORRÊA-FERREIRA, B.S.; BENTO, J.M.S. (eds.). Controle biológico no Brasil: parasitóides e predadores. Barueri: Manole, 2002. 609p.
PETERSON, R.K.D.; DAVIS, R.S.; HIGLEY, L.G.; FERNANDES, O.A. Mortality risks in insects. Environmental Entomology, v. 38, n. 1, p. 2-10, 2009.
PINTO, A.S.; GARCIA, J.F.; BOTELHO, B.S.M. Controle Biológico da cana-de-açúcar. In: PINTO, A. S.; NAVA, D. E.; ROSSI, M. M.; MALERBO-SOUZA, D. T. (Eds). Controle Biológico de Pragas na Prática. Piracicaba, 287p. 2006.
PINTO, A.S.; PARRA, J.R.P.; OLIVEIRA, H.N.; ARRIGONI, E.B. Comparação de técnicas de liberação de Trichogramma galloi Zucchi (Hymenoptera: Trichogrammatidae) para o controle de Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae). Neotropical Entomology, v.32, n.2, p.311-318, 2003.
PRESTON, S.H.; KEYFITZ, N.; SCHOEN, R. Cause of death: life tables for national populations. Seminar Press. New York, 1972.
RIPOLI, T.C.C.; RIPOLI, M.L.C. Biomassa de cana-de-açúcar: colheita, energia e ambiente. Piracicaba: T.C.C. Ripoli, 333p, 2009.
SOUZA, Z.M.; PRADO, R.M.; PAIXÃO, A.C.S.; CESARIN, L.G. Sistemas de colheita e manejo da palhada de cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.3, p. 271 – 278, 2005.
TERÁN, F.O. Pragas da cana-de-açúcar. In: PARANHOS, S. B. (Coord.). Cana-de-açúcar: cultivo e utilização. Campinas: Fundação Cargil, p. 601-698, 1987.
TERÁN, F.O. Pragas da cana-de-açúcar. In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA AGRONÔMICA, 1982, Piracicaba,SP. Anais... Piracicaba: Copersucar, 1982. p. 117-132.
ÚNICA. União da Agroindústria Canavieira de São Paulo. A indústria da cana-de açúcar: Etanol, açúcar e bioeletricidade. 2009.
CAPÍTULO 2- Fatores naturais de mortalidade de ovos de Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidotera: Crambidae) em dois sistemas de colheita de cana-de-açúcar
RESUMO
Para compreender e quantificar as interações ecológicas existentes entre a broca-da-cana Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae) e os fatores naturais de mortalidade, estudos com tabelas de vida se mostram eficientes. Assim, o presente trabalho teve como objetivo determinar e quantificar os fatores chaves de mortalidade em ovos de D. saccharalis em dois sistemas de colheita de cana-de-açúcar. O experimento foi conduzido em dois talhões comerciais de cana-de-açúcar (convencional com queima da palha antes da colheita e aplicação de inseticida e orgânico com colheita mecanizada), var. RB5536, com 10 ha cada, Jaboticabal, SP. Em cada talhão, quatro transectos, com 10 pontos de uma planta cada, foram estabelecidos. Em cada ponto, gaiolas com fêmeas acasaladas foram instaladas para obtenção de posturas, que depois de obtidas, foram vistoriadas e fotografadas durante os períodos diurno e noturno por 72 h. Os fatores de mortalidade observados foram: predação, parasitismo, infertilidade, desidratação e deslocamentos. Tabela de vida multidecremental foi construída e a mortalidade insubstituível calculada. Em ambas as áreas, a desidratação, deslocamento e infertilidade foram inferiores a 0,1%. O parasitismo natural ocorreu apenas no outono da primeira safra (0,02%), enquanto que na área convencional não foi observado. A predação foi elevada nos dois sistemas, variando de 28 a 75% na área orgânica e 38 a 52% na área convencional. Assim, conclui-se que a predação para ovos de D. saccharalis nos dois sistemas de produção foi alta, contudo a mudança do sistema de colheita não favorece a predação, indicando que o controle biológico pelos predadores foi mais eficiente do que por outros fatores em cana-de-açúcar.
1. INTRODUÇÃO
Desde meados da década de 1990 ocorre a redução da queima da cana-de-açúcar e aumento da colheita mecanizada. Esta mudança tem trazido diversos benefícios ao cultivo e ao meio ambiente, tais como, manutenção da palha sobre o solo, aumento do teor de matéria orgânica e redução da erosão, além da redução de emissão de gases que contribuem para o efeito estufa (RIPOLI; RIPOLI, 2009). Todavia, no que se refere às pragas, é sabido que a proteção da palha sobre o solo favoreceu a mudança de status da cigarrinha-das-raízes, Mahanarva fimbriolata (Stäl) (Hemiptera: Cercopidae). Atualmente trata-se de uma praga primária, enquanto que, anteriormente com o uso do fogo, as populações não atingiam níveis que justificassem qualquer ação de controle e, portanto, era considerada uma praga secundária (DINARDO-MIRANDA, 2010).
Não obstante, a broca-da-cana, Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae), também é uma importante praga da cultura. Com a utilização do parasitoide larval, Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) e a interrupção da queimada, houve a hipótese de que a praga deixaria de ser um agravante problema para a cultura (PINTO, 2006). No entanto, relatos dos produtores e dados de levantamento populacional e infestação das usinas de açúcar e etanol indicam que a população da praga tem aumentado. Assim a mudança do sistema de colheita, aparentemente, não favoreceu aquele agente de controle biológico e/ou favoreceu a população da praga.
Diante disso, estudos que avaliem os fatores naturais de mortalidade fazem-se necessários. A construção de tabelas de vida surge como uma ferramenta que permite obter informações sobre a dinâmica populacional da praga (HARCOURT, 1969), além de possibilitar analisar e compreender o papel ecológico dos agentes naturais presentes no agroecossistema (BELLOWS JR. et al. 1992).
Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os fatores naturais de mortalidade de ovos da broca-da-cana e compreender a regulação da dinâmica populacional desta importante praga nesta fase. Portanto, avaliou-se a hipótese de que a mudança no sistema de colheita altera a dinâmica dos fatores naturais de mortalidade e, dessa forma, altera a dinâmica populacional da broca-do-colmo.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. Caracterização da área. O estudo foi conduzido em dois talhões de cana-de-açúcar, variedade RB5536, de sétimo corte e quarto mês de desenvolvimento no município de Jaboticabal, SP. Cada talhão possuía cerca de 10 ha. Em um dos talhões (21°11’52”S, 48°16’83”O, Altitude: 589m) sempre houve a prática da queima na colheita e utilização de herbicida para controle de plantas daninhas, porém sem aplicação de inseticidas. No outro talhão (21°11’09”S, 48°14’42”O, Altitude: 623m) foi realizada colheita sem a queima da palhada por cerca de 10 anos (colheita de cana crua) e não houve utilização de qualquer agrotóxico (sistema orgânico). Em ambos os sistemas a colheita foi mecanizada e ocorreu em 27 de outubro de 2012.
Os dados de temperatura foram obtidos junto a Estação Agroclimatológica da FCAV/UNESP (21º14’05’’S, 48º17’09’’W, Altitude: 615,01 m), distante cerca de 12 km do local do experimento. Os dados de pluviosidade foram obtidos por pluviômetro localizado na sede da fazenda (21°11’60”S, 48°14’22”O, Altitude: 599m) e distante 1 km do local do experimento.
2.2.Avaliação dos fatores de mortalidade. Para avaliar os fatores naturais de mortalidade dos ovos, demarcaram-se quatro transectos equidistantes 10 m em cada uma das áreas (talhões). Cada transecto foi composto de 10 pontos distanciados 10 m entre si e representados por uma planta cada, sendo que o primeiro ponto estava localizado 20 m da borda da lavoura. Em cada planta foi realizada a instalação de uma gaiola de oviposição, conforme sugerido por Lopes et al. (1989). As gaiolas de oviposição foram colocadas no terço médio da planta e continham uma fêmea previamente acasalada e com 72 h de idade, proveniente de criação massal, para se garantir a obtenção de postura.
As gaiolas com as fêmeas foram instaladas no campo ao entardecer (entre 17-19 h) e retiradas logo após o amanhecer (06-08 h), permanecendo aproximadamente 12 horas no campo. As gaiolas foram removidas e as posturas foram mantidas nas folhas (LIMA FILHO; LIMA, 2001), deixando deste modo os ovos expostos à ação dos fatores naturais de mortalidade. Todas as posturas foram fotografadas para permitir o registro do número inicial de ovos. As posturas foram vistoriadas de 7 a 10 vezes nos períodos diurnos e noturnos durante as 72 h de
avaliação para registro da ação dos inimigos naturais e do número de ovos remanescentes e/ou que sofreram a ação dos fatores de mortalidade. Para tanto, novas fotografias foram obtidas, adotando-se procedimento semelhante ao utilizado por Menezes-Netto (2010) e Varella (2011). Após este período, os ovos remanescentes foram recolhidos em tubos de fundo chato (8 x 2 cm de diâmetro), levados ao laboratório e acondicionados em câmaras climatizadas (25±1°C, U.R 70±10% e fotofase de 12h) para observação da emergência de parasitoides ou eclosão de lagartas. As fotografias foram visualizadas no programa Microsoft Paint® para contagem dos ovos iniciais e remanescentes, bem como, registrar os agentes de controle.
Com isso, os agentes biológicos visualizados sobre as posturas durante as avaliações foram capturados em frascos de vidro e conservados em álcool 70% para posterior identificação. As avaliações foram realizadas mensalmente nas safras de 2011/2012 e de 2012/2013 entre o período de Dezembro/2011 a Maio/2012 e de Dezembro/2012 a Maio/2013, totalizando 12 repetições.
2.3. Classificação dos fatores naturais de mortalidade. Os fatores de mortalidade foram classificados em: inviabilidade (quando não houve a eclosão de lagartas); dessecação (quando não houve eclosão das lagartas e o ovo, por sua vez, apresentava aspecto ressecado), predação (todos os ovos que foram retirados do sistema por predadores), parasitismo (emergência de parasitoides) e deslocamento (remoção dos ovos por fatores abióticos).
2.4.Identificação dos inimigos naturais. Os inimigos naturais coletados foram encaminhados aos especialistas. Assim, as formigas coletadas foram encaminhadas ao Museu de Zoologia de São Paulo, São Paulo, SP; e identificadas pelo Dr. Rodrigo Feitosa. As aranhas foram encaminhadas ao Instituto Butantan, São Paulo, SP, e foram identificadas pelo Dr. Antonio Brescovit e o Biólogo João Lucas Chavari. Os parasitoides (Hymenoptera:Trichogrammatidae) foram levados para o laboratório na FCAV/UNESP e identificados pelo Eng. Agr. Ms. Diego Felisbino Fraga.
2.5. Análise dos dados
2.5.1.Tabela de vida multidecremental e análise de mortalidade insubstituível. As tabelas de vida multidecrementais foram construídas conforme proposto por Carey (1993). A análise de mortalidade insubstituível foi feita por meio dos dados gerados pelas tabelas de vida multidecrementais como proposto por Peterson et al. (2009).
As tabelas de vida multidecrementais foram construidas e a mortalidade insubstituível foi analizada utilizando-se o programa M-DEC (DAVIS et al. 2011). Nas tabelas de vida multidecrementais as variáveis foram definidas como:
x - estágio de desenvolvimento;
lx - número de indivíduos que iniciam o estágio x;
dx - número de indivíduos que morrem no estágio x;
alx - fração da cohort original que está viva no início do estágio x;
adix - fração da cohort original que morreu durante o estágio x, dado a causa i;
adx - fração das mortes no estágio x devido à todas as causas;
aqx - probabilidade de morrer no estágio x na presença de todas as causas.
3. RESULTADOS
Nos dois sistemas de colheita de cana-de-açúcar, durante as duas safras avaliadas, os fatores bióticos foram os que mais contribuíram para mortalidade natural de ovos de D. saccharalis. Dentre os fatores bióticos, a predação se destacou com altos índices de mortalidade (28-75% de mortalidade) para ambos os sistemas. Os fatores abióticos e intrínsecos pouco contribuíram para a mortalidade dos ovos, com valores menores que 1% mesmo nos meses que houve precipitação (Figuras 1 e 2), que poderia causar redução dos ovos por lavagem (VARELLA, 2012).
Figura 1. Valores médios de temperatura (°C) e pluviosidade acumulada (mm) nos períodos de avaliação da safra 2011/2012 (A) e 2012/2013 (B), no município de Jaboticabal, SP.
Durante o outono da safra de 2011/12 no sistema convencional, observou-se que de cada 1000 ovos, 584 ovos originaram lagartas após as 72 horas de avaliação. Os demais ovos foram afetados por fatores naturais de mortalidade, sendo que a predação contribuiu para 38% da mortalidade, valor semelhante ao da mortalidade marginal (Tabela 1). Ao avaliar a mortalidade insubstituível neste sistema, constatou-se que 37% de mortalidade dos ovos, ou seja, sem os predadores, 370 ovos a cada 1000 deixariam de morrer nesta fase. A mortalidade total (K) devido à ação dos predadores foi de 0,47.
Durante o mesmo período no sistema orgânico foi observado um valor maior para a mortalidade total (K) devido à predação (K=1,21). Com isso, a cada 1000 ovos, 700 ovos (70%) foram predados. Análise da mortalidade diante da ação de todos os fatores, a predação correspondeu a 75% e tanto a mortalidade marginal como a mortalidade insubstituível corresponderam a 70%. O parasitismo contribuiu com baixos índices de mortalidade (0,03%) na presença de todas as causas; mortalidade marginal (0,07); mortalidade total (K=0,08). Assim, com a ação de todos os fatores de mortalidade, apenas 22,6% dos ovos originariam lagartas.
No verão da primeira safra no sistema convencional, observou-se 54,1% de mortalidade dos ovos pela contribuição de todos os fatores de mortalidade. Apenas a ação da predação foi responsável por 54% da mortalidade. O mesmo ocorreu para o sistema orgânico neste período, em que a predação correspondeu a 33% da mortalidade.
Resultados semelhantes ao da primeira safra (2011/12) foram encontrados na segunda safra (2012/13). Dessa forma, durante o outono da segunda safra para ambos os sistemas, a predação foi o fator que mais contribuiu na mortalidade dos ovos quando comparado aos demais fatores.
Observou-se que 38% dos ovos foram predados no sistema convencional e este percentual foi idêntico ao encontrado para a mortalidade marginal e a mortalidade insubstituível. Por outro lado, a mortalidade total (K) foi de 0,48. Assim, de modo semelhante à safra anterior, não se observou a ação dos parasitoides de ovos neste sistema. No sistema orgânico, durante o outono, observou-se 43,2% de mortalidade total dos ovos de D. saccharalis e semelhante ao sistema convencional a predação teve alta contribuição na redução do número de ovos (40%) em relação aos demais fatores. A mortalidade marginal e a mortalidade insubstituível foram de 40% e a mortalidade total foi de 0,51 (K) para a predação.
Tabela 1. Tabela de vida ecológica de ovos de Diatraea saccharalis durante o outono e verão da safra de 2011/12 em sistema orgânico e convencional de cana-de-açúcar no município de Jaboticabal, SP.
Outono Verão Sistema Estágio/fator de mortalidade Lx Dx Aqx MM K MI Lx aqx MM K MI Orgânico Ovo 1000 774 1000 Predação 700 0,75 0,7 1,21 0,7 0,33 0,33 0,4 0,31 Parasitismo 26 0,03 0,07 0,08 0,01 0 0 0 0 Inférteis 34 0,04 0,1 0,11 0,01 0,05 0,07 0,07 0,03 Desidratados 10 0,01 0,03 0,03 0 0,01 0,01 0,01 0,01 Deslocamento 4 0 0,01 0,01 0 0 0 0 0 Convencional Ovo 1000 416 1000 Predação 377 0,38 0,38 0,47 0,37 0,52 0,52 0,7 0,5 Parasitismo 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Inférteis 33 0,03 0,05 0,06 0,02 0,03 0,03 0,05 0,01 Desidratados 6 0,01 0,01 0,01 0 0,01 0,01 0,02 0,01 Deslocamento 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Lx= número de indivíduos que iniciam a fase de ovo; Dx= número de indivíduos que morrem na fase de ovo; Aqx= probabilidade de morte do ovo na presença de todas as causas; MM= Mortalidade Marginal (%); K=Mortalidade parcial; MI= Moralidade insubstituível (%).
Tabela 2. Tabela de vida ecológica de ovos de Diatraea saccharalis durante o outono e verão da safra de 2012/13 em sistema orgânico e convencional de cana-de-açúcar no município de Jaboticabal, SP.
Outono Verão Sistema Estágio/fator de mortalidade Lx Dx aqx MM K MI Lx Dx aqx MM K MI Orgânico Ovo 1000 432 1000 359 Predação 399 0,4 0,4 0,51 0,4 283 0,28 0,29 0,34 0,29 Parasitismo 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Inférteis 16 0,02 0,03 0,03 0,01 44 0,04 0,06 0,06 0,06 Desidratados 14 0,02 0,02 0,02 0,01 23 0,02 0,03 0,03 0,03 Deslocamento 3 0 0 0 0 9 0,01 0,01 0,01 0,01 Convencional Ovo 1000 445 1000 562 Predação 381 0,38 0,38 0,48 0,38 473 0,47 0,47 0,64 0,47 Parasitismo 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Inférteis 36 0,04 0,06 0,06 0,02 43 0,04 0,07 0,07 0,02 Desidratados 20 0,02 0,03 0,03 0,01 40 0,04 0,07 0,07 0,02 Deslocamento 8 0,01 0,01 0,01 0 6 0,01 0,01 0,01 0
Lx= número de indivíduos que iniciam a fase de ovo; Dx= número de indivíduos que morrem na fase de ovo; Aqx= probabilidade de morte do ovo na presença de todas as causas; MM= Mortalidade Marginal (%); K=Mortalidade parcial; MI= Moralidade insubstituível (%).
Durante o verão da segunda safra no sistema convencional, a predação foi responsável por 47% da mortalidade dos ovos; valores estes semelhantes para a mortalidade marginal e mortalidade insubstituível, sendo a mortalidade total (K) de 0,64. Não houve mortalidade por parasitismo natural dos ovos. Com isso, para cada 1000 ovos ovipositados pela broca, 562 ovos (56,2%) seriam controlados pelos fatores naturais de mortalidade e 438 ovos (43,8%) dariam origem às lagartas.
Nesta mesma estação a predação também contribuiu para a maior mortalidade no sistema orgânico, apesar de que quando comparado ao sistema convencional, apresentou valores menores (28% de mortalidade causada por predadores). A mortalidade marginal e a mortalidade insubstituível foram de 29% e a mortalidade total (K) teve valor de 0,34.
Os predadores responsáveis pela predação das posturas de D. saccharalis foram primordialmente formigas (Hymenoptera: Formicidae) e aranhas (Aranae). No sistema convencional encontrou-se Camponotus crassus (Mayr), Camponotus renggeri (Emery), Crematogaster quadriformis (Roger), Dorymyrmex brunneus (Forel), Linepithema micans (Mayr), Pheidole sp. 1, Pheidole oxyops (Forel), Pheidole rodoskowskii e Anyphaenidae sp. (Aranae). No sistema orgânico foram encontradas as espécies Brachymyrmex sp1, Camponotus renggeri (Emery), Camponotus crassus (Mayr), Camponotus (Tanaemyrmex) pr. lespesii (Forel), Crematogaster quadriformis (Roger), Dorymyrmex brunneus (Forel), Pheidole rodoskowskii, Pheidole oxyops (Forel). Entre os parasitoides, foram observadas apenas duas espécies: Trichogramma galloi Zucchi e Trichogramma pretiosum Riley.
4. DISCUSSÃO
A predação (fator biótico) atuou como principal fator natural de mortalidade dos ovos. Os fatores abióticos (deslocamento e desidratação), bem como o intrínseco (infertilidade) não contribuíram para mortalidade dos ovos de D. saccharalis. Isto deve estar relacionado com a presença de posturas tanto na face abaxial e adaxial das folhas (LOPES et al. 1989). Dessa maneira, as posturas presentes na face abaxial foram menos afetadas pela ação da chuva, bem como mais protegidas da incidência direta de raios solares. A disposição em que os ovos da broca são colocados pelas fêmeas nas folhas, bem como a proteção exercida
pela camada de mucilagem (BOTELHO E MACEDO 2002) também podem ter diminuído a influência dos fatores abióticos durante a fase de ovo desta praga, mesmo em região tropical, na qual os fatores abióticos possuem grande importância na regulação de pragas (PETERSON et al. 2009).
Estes resultados são distintos daqueles encontrados por Menezes-Netto (2009) e Varella (2011), que determinaram os fatores naturais de mortalidade de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) em milho. Nestes trabalhos, os fatores abióticos (vento e chuva) representaram potenciais reguladores dos ovos de S. frugiperda mesmo em áreas com liberação do parasitoide, Telenomus remus Nixon (Hymenoptera: Platygastridae). Os fatores abióticos no presente estudo pouco contribuíram para causar a mortalidade dos ovos, mesmo sob condições de precipitação ou temperaturas elevadas, que podem desfavorecer o desenvolvimento da praga (MELO; PARRA, 1988).
Semelhante ao obtido por Rossi e Fowler (2004), foi encontrado uma alta diversidade de formigas em ambos os sistemas canavieiros, o que caracteriza esses insetos como importantes predadores neste agroecossistema. Apesar de existirem diversos artrópodes predadores em cana-de-açúcar como relatado por Macedo e Araújo (2000), apenas formigas e aranhas foram observadas predando os ovos de D. saccharalis neste estudo. Dessa forma, é possível que os demais predadores encontrados em cana-de-açúcar participem de outras redes tróficas e nichos ecológicos e não atuem diretamente como reguladores da praga durante a sua fase de ovo.
O motivo para ter ocorrido maiores contribuições da predação no sistema convencional do que no sistema orgânico na maioria das avaliações pode estar relacionado à menor complexidade estrutural do sistema convencional. A forma de condução da cultura no sistema orgânico mantém uma quantidade de palhada maior (abrigo) após a colheita e favorece o crescimento de plantas espontâneas (alimento) por não haver a aplicação de herbicidas. Consequente desses fatores, a diversidade em sistema orgânico de produção tende a ser maior em sistemas orgânicos, o que contribui para o aumento de presas alternativas e diminui o forrageamento das formigas em busca de alimento no agroecossistema canavieiro (ROSSI; FOWLER, 2002; BARETTA et al. 2006; AQUINO et al. 2008).
A baixa contribuição do parasitismo natural sugere que os parasitoides não são importantes neste sistema. Todavia, é possível que a mortalidade causada por estes agentes possa ter sido subestimada pela competição intraguilda devido à ação dos predadores (ROGER et al. 2001). Isso decorre, pois os ovos eventualmente parasitados podem ter sido predados.
Os fatores bióticos contribuem sobremaneira para redução de ovos de D. saccharalis mesmo em sistemas convencionais. Portanto, estratégias para a manutenção ou aumento destes agentes de controle biológico são fundamentais para garantir a redução populacional da praga antes mesmo da eclosão das lagartas que penetram nos colmos e causam sérios prejuízos (BOTELHO; MACEDO, 2002).
Pode-se concluir que a predação foi o principal fator de mortalidade de ovos de D. saccharalis e os principais agentes de controle natural desta praga são as formigas e aranhas tanto no sistema convencional e orgânico de cana-de-açúcar.
5. LITERATURA CITADA
AQUINO, A.M.; MELOVIRGÍNIO FILHO, E.; RICCI, M.S.F.; CASANOVES, F. Populações de minhocas em sistemas agroflorestais com café convencional e orgânico. Ciência e Agrotecnologia, v.32, p.1184-1188, 2008.
BELLOWS JR., T.S.; VAN DRIESCHE, R.G.; ELKINTON, J.S. Life-table construction and analysis in the evaluation of natural enemies. Annual Review of Entomology, v.37, p. 587-614, 1992.
BOTELHO, P.S.M.; MACEDO, N. Cotesia flavipes para o controle de Diatraea saccharalis. In: PARRA, J.R.P.; BOTELHO, P.S.M.; CORRÊA-FERREIRA, B.S.; BENTO, J.M.S. (Ed.). Controle Biológico no Brasil: parasitoides e predadores. São Paulo: Manole. cap. 25, p. 409-426, 2002.
CAREY, J.R. The multiple decrement life table: a unifying framewaork for cause-of-death analysis in ecology. Oecologia 78: 131-137. 1989.
DAVIS, R.S.; PETERSON, R.K.D.; HIGLEY, L.G. M-DEC: A spreadsheet program for producing multiple decrement life tables and estimating mortality dynamics for insect. Computers and Electronics in Agriculture. v. 75, p 363–367, 2011.
DINARDO-MIRANDA, L.L. Pragas. In: DINARDO-MIRANDA, L.L.; VASCONCELOS, A.C.M.; LANDELL, M.G.A. Cana-de-açúcar. 1 ed. Campinas: Instituto Agronômico, v. 1, p. 349-404, 2010.
HARCOURT, D.G. The development and use of life tables in the study of natural insect populations. Annual Review of Entomology, v. 14, p. 175-196, 1969.
LIMA FILHO, M; LIMA, J.O.G. Massas de ovos de Diatraea saccharalis (Fabr.) (Lepidoptera: Pyralidae) em cana-de-açúcar: número de ovos e porcentagem de parasitismo por Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em condições naturais. Neotropical Entomology, v. 30, n. 3, p. 483-488, 2001.
LOPES, J.R.S.; PARRA, J.R.P.; JUSTI JUNIOR, J.; OLIVEIRA, N.H. Metodologia para infestação artificial de ovos de Diatraea saccharalis (Fabr., 1794) em cana-de-açúcar visado estudos com Trichogramma spp. Anais da ESALQ v. 46 (2):375-390, 1989.
MACEDO, N.; ARAÚJO, J.R. Efeitos da queima do canavial sobre insetos predadores. Anais da Sociedade Entomológica do Brasil. v. 29 (1): 71-77, 2000.
MALUCHE-BARETTA, C.R.D.; AMARANTE, C.V.T.; KLAUBERG-FILHO, O. Análise multivariada de atributos do solo em sistemas convencional e orgânico de produção de maçãs. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.41, n.10, p.1531- 1539, 2006.
MELO, A.B.P. ; PARRA, J.R.P. Exigências térmicas e estimativas do número de gerações anuais de broca da cana-de-açúcar em quatro localidades canavieiras de São Paulo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.23 (7) : 691-695, 1988.
MENEZES NETTO, A.C. Fatores naturais e Telenomus remus nixon (Hymenoptera: Scelionidae) na mortalidade de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho. Dissertação (Mestrado em Entomologia) - Faculdade de Ciências Agrarias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista. Jaboticabal: UNESP, 71p, 2010.
RIPOLI, T.C.C.; RIPOLI, M.L.C. Biomassa de cana-de-açúcar: colheita, energia e ambiente. Piracicaba: T.C.C. Ripoli, 333p, 2009.
ROGER, C.; CODERRE, D.; VIGNEAULT, C.; BOIVIN, G. Prey discrimination by a generalist coccinellid predator: effect of prey age or parasitism? Ecological Entomology, v. 26, p. 163-172, 2001.
ROSSI, M.N.; FOWLER, H.G. Manipulation of fire ant density, Solenopsis spp., for shortterm reduction of Diatraea saccharalis larval densities in Brazil. Scientia Agricola, v. 59, n. 2, p. 389-392, 2002.
ROSSI, M. N.; FOWLER, H. G. Predaceous ant fauna in new sugarcane fields in the state of São Paulo, Brazil. Brazilian Archives Biology and Technology, v.47,n.5, 2004.
PETERSON, R.K.D.; DAVIS, R.S.; HIGLEY, L.G.; FERNANDES, O.A. Mortality risks in insects. Environmental Entomology, v. 38, n. 1, p. 2-10, 2009.
PINTO, A.S.; GARCIA, J.F.; BOTELHO, B.S.M. Controle Biológico da cana-de-açúcar. In: PINTO, A.S.; NAVA, D.E.; ROSSI, M.M.; MALERBO-SOUZA, D.T. (Eds). Controle Biológico de Pragas na Prática. Piracicaba, 287p. 2006.
VARELLA, A.C. Dinâmica dos fatores de mortalidade de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho com e sem liberação de
em Entomologia)- Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias-Universidade Estadual Paulista. Jaboticabal, SP, 51f, 2012.
CAPÍTULO 3- Análise faunística e índices ecológicos da comunidade de artrópodes edáficos em sistema convencional e orgânica de cana-de-açúcar
Resumo
Análise faunística e índices ecológicos da comunidade de artrópodes edáficos em sistemas de produção convencional e orgânica de cana-de-açúcar. Objetivou-se analisar e comparar a diversidade de artrópodes edáficos presentes em sistema de produção convencional e orgânica de cana-de-açúcar por meio de análises faunísticas e índices ecológicos. O experimento foi conduzido durante duas safras em Jaboticabal, SP, Brasil. Para isso, 15 armadilhas Pitfall foram instaladas em cada talhão e permaneceram por 48 horas no campo, quando seu conteúdo foi recolhido e levado ao laboratório para triagem e identificação. Foram encontrados no sistema convencional e no sistema orgânico 4964 indivíduos (14 Ordens, 51 Famílias e 121 morfo-espécies) e 8280 indivíduos (13 Ordens, 46 Famílias, 144 morfo-espécies), respectivamente. O índice de Shannon-Wienner (H’) foi de 2,34 para o sistema convencional e 2,46 para o orgânico. A equitabilidade (E) foi de 0,49 para ambos os sistemas, o índice de Margalef foi de 14,10 e 17,06 para o sistema convencional e orgânico. A similaridade entre as áreas foi e 0, 687. Os gêneros de formigas Pheidole e Dorymyrmex destacaram-se nos sistemas avaliados e as aranhas mostraram alta diversidade de espécies e estratégias de captura. Dessa forma, este estudo permitiu identificar importantes inimigos naturais em cana-de-açúcar que possam ser utilizados em programas futuros de controle biológico de pragas.
1. INTRODUÇÃO
A cana-de-açúcar é uma cultura que está em expansão no Brasil, com previsão de acréscimo para a safra de 2013/14 de 408 mil hectares de área plantada, equivalente a 4,8% em relação à safra 2012/13 (Conab 2013). Não obstante, os problemas ambientais decorrentes da agricultura convencional na cultura da cana-de-açúcar estão cada vez mais evidenciados, o que torna necessário o estabelecimento de práticas de conservação do solo e manejo integrado de pragas (Soares et al. 2010). Nesta perspectiva, táticas de controle devem ser utilizadas visando a redução de artrópodes pragas e o aumento da biodiversidade, conforme já foram sugeridas anteriormente por Venzon et al. (2001).
A forma de condução das culturas na agricultura convencional tem frequentemente ocasionado a simplificação da paisagem agrícola (monoculturas) (Pogue & Schnell 2001), e quando aliado às práticas agrícolas e ao uso excessivo de inseticidas pode provocar a diminuição da biodiversidade (Butler et al. 2007). Por outro lado, com a ampliação da prática de cultivo orgânico espera-se aumento do controle biológico conservativo (CBC), em virtude da redução na utilização dos inseticidas e da manipulação do ambiente a fim de aumentar a sobrevivência, fecundidade, longevidade, eficiência e manutenção dos inimigos naturais de artrópodes pragas (Barbosa 1998; Eilenberg et al. 2001; Landis et al. 2005).
Deste modo, o desenvolvimento e manutenção de uma infraestrutura ecológica, que possa fornecer recursos alimentares, abrigo e presas/ hospedeiros alternativos torna-se a base do manejo ambiental. Com isso, pode-se ampliar o controle biológico natural por conservação, pois se busca preservar e aumentar as populações já existentes de artrópodes benéficos na cultura (Gurr et al. 2000; Landis et al, 2000; Wilkinson; Landis 2005).
Sendo assim, este trabalho objetivou comparar e analisar a diversidade de artrópodes edáficos presentes em sistema de produção convencional e orgânica de cana-de-açúcar, de forma a caracterizar a artropodofauna e incrementar o nível de conhecimento para futuros estudos de avaliação de risco de impacto neste agroecossistema.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1.Caracterização da área. O experimento foi conduzido em dois talhões de cana-de-açúcar, variedade RB5536, de sétimo corte e quarto mês de desenvolvimento no município de Jaboticabal, SP. Cada talhão possuía cerca de 10 ha. Em um dos talhões (21°11’52”S, 48°16’83”O, Altitude: 589m) sempre houve a prática da queima na colheita e utilização de herbicida para controle de plantas daninhas, porém sem aplicação de inseticidas. No outro talhão (21°11’09”S, 48°14’42”O, Altitude: 623m) foi realizada colheita sem a queima da palhada por cerca de 10 anos (colheita de cana crua) e não houve utilização de qualquer produto fitossanitário (sistema orgânico). Em ambos os sistema a colheita foi mecanizada e ocorreram em 27 de outubro de 2012.
2.2.Método de coleta. Em cada talhão foram estabelecidos três transectos equidistantes 10 metros entre si. Cinco armadilhas Pitfall (copos plásticos com capacidade de 700 mL enterrados e ajustados ao nível do solo) foram instaladas a cada 10 metros em cada transecto, sendo que a primeira armadilha foi instalada 20 m a partir da borda do talhão. As armadilhas receberam 100 mL de solução (98 mL de água + 2 mL de detergente) para evitar o escape dos artrópodes capturados.
As coletas foram iniciadas 24 horas após a instalação das armadilhas para reduzir os efeitos decorrentes da perturbação provocada pela escavação (Araújo et al. 2005). As armadilhas permaneceram durante 48 horas em cada coleta nas áreas experimentais. Os artrópodes coletados foram levados ao laboratório para triagem e identificação. Foram realizadas 15 coletas durante as safras 2011/2012 e 2012/2013, entre os meses de Dezembro/2011 a Maio/2012 e Agosto/2012 a Março/2013.
2.3.Identificação dos artrópodes coletados. Os aracnídeos foram encaminhados ao Instituto Butantan (Laboratório Especial de Coleções Zoológicas) e identificados em nível de gênero e quando possível em nível específico. Os demais artrópodes capturados foram identificados com o auxílio de literatura especializada (Loureiro & Queiroz 1990; Borror et al. 1992; Gallo et al. 2002; Baccaro 2006). Espécies não identificadas foram diferenciadas em morfo-espécies.
2.4.Análises faunísticas. Os dados foram analisados com o software ANAFAU para determinação dos índices faunísticos de Dominância, Abundância, Frequência e Constância. A dominância foi calculada pela equação LD = (1/S) x 100, onde: LD = Limite de dominância, S = número total de espécies por amostra. A abundância foi calculada empregando-se o desvio padrão e o intervalo de confiança da média aritmética a 1% e 5% de probabilidade. Para a frequência, adotou-se a equação F = n/N x 100, onde, F = frequência (%), n = número de exemplares de cada espécie coletada e N = número total de exemplares das espécies coletadas, enquanto para a constância utilizou-se a equação C = (P/N) x 100, sendo C = Constância, P = número de coletas contendo a espécie, N = número total de coletas realizadas (Silveira Neto et al.1976).
Além desses índices faunísticos, foram calculados também o índice de Shannon-Wiener (H’) e o índice de Margalef para estimar a biodiversidade, o índice de equitabilidade (E) para avaliar a uniformidade da captura nas amostragens e a similaridade, para avaliar a riqueza de espécies compartilhadas entre os dois sistemas (Silveira Neto et al. 1976).
Para estimar a riqueza total de espécies para cada sistema utilizou-se o programa EstimateS versão 9.1 e foram consideradas apenas as estimativas geradas pelo procedimento Jackknife (Heltshe e Forrester, 1983).
3. RESULTADOS
O número de indivíduos coletados durante as safras de 2011/12 e 2012/13 no sistema convencional correspondeu a 4964 indivíduos, representados por 121 morfo-espécies e distribuídas em 14 ordens e 51 famílias. No sistema orgânico foram capturados 8280 indivíduos, correspondentes a 144 morfo-espécies distribuídas em 13 ordens e 46 famílias (Tabelas I, II e III).
Tabela I. Número total de Ordens, Famílias, morfo-espécies e indivíduos capturados em armadilhas Pitfall em sistema convencional e orgânico de cana-de-açúcar no município de Jaboticabal, SP. Safras 2011/2012 e 2012/2013.
Ordens Famílias Morfo-espécies Indivíduos
Convencional 14 51 121 4964
Orgânico 13 46 144 8280
Tabela II. Número de indivíduos coletados, índices faunísticos (Dominância, Abundância, Frequência, Constância) e grupo funcional dos artrópodes coletados em armadilhas Pitfall em sistema convencional de cana-de-açúcar no município de Jaboticabal. Safras 2011/2012 e 2012/2013 Ord e m / Fa m ília E sp é cie/ M o rfo e sp é cie N° In d iv. Cole ta d o s N° co let a s Domi n â n ci a A b u n d â n ci a Fr e q u ê n ci a Con stâ n ci a Gru p o fu n cio n a l Blattodea Blatellidae sp.1 11 6 ND C F Y Onívoro Coleoptera
Bruchidae Microplate sp. 111 2 D MA MF Z Detritívoro Carabidae Pseudabarys sp. 1 1 ND R PF Z Predador
Loxandrus sp. 2 2 ND R PF Z Predador
Carabidae sp.6 2 2 ND R PF Z Predador
Cincidelidae Megacephala sp. 2 2 ND R PF Z Predador
Cincidelidae sp.2 4 3 ND R PF Z Predador
Cincidelidae sp.1 4 1 ND R PF Z Predador
Curculionidae Metamasius
hemipterus 1 1 ND R PF Z Herbívoro
Curculionidae sp. 1 1 ND R PF Z Herbívoro
Elateridae Conoderus scalaris 4 3 ND R PF Z Herbívoro Passalidae Passalidae sp. 1 1 ND R PF Z Herbívoro Rhizophagidae Rhizophagidae sp. 261 3 D MA MF Z Herbívoro
Scarabaeidae Canthon sp.1 11 6 ND C F Y Detritívoro
Canthon sp.5 1 1 ND R PF Z Detritívoro
Cyclocephala sp. 10 5 ND C F Y Herbívoro
Ataenius sp.2 1 1 ND R PF Z Detritívoro
Ataenius sp.3 1 1 ND R PF Z Detritívoro
Staphylinidae Staphylinidae sp.1 3 2 ND R PF Z Predador Staphylinidae sp.2 165 2 D MA MF Z Predador
Staphylinidae sp.4 16 6 ND C F Y Predador
Staphylinidae sp.5 1 1 ND R PF Z Predador
Staphylinidae sp. 5 3 ND R PF Z Herbívoro
Diptera
Asilidae Asilidae sp. 5 2 ND R PF Z Predador
Culicidae Culicidae sp. 7 1 ND D PF Z Onívoro Dolichopodidae Condylostylus sp. 2 1 ND R PF Z Predador
Dolichopidae sp.1 2 1 ND R PF Z Predador
Drosophilidae Drosophilidae sp.1 1 1 ND R PF Z Onívoro
Drosophilidae sp.3 8 2 ND D PF Z Onívoro
Muscidae Muscidae sp.1 5 1 ND R PF Z Onívoro
Phoridae Phoridae sp.1 11 6 ND C F Y Detritívoro
Phoridae sp.2 12 5 ND C F Y Detritívoro
Phoridae sp.3 7 4 D D PF Y Detritívoro
Phoridae sp.4 8 3 ND D PF Z Detritívoro
Phoridae sp.8 3 3 ND R PF Z Detritívoro
Sciaridae Sciaridae sp.2 1 1 ND R PF Z Onívoro
Sciaridae sp.3 3 3 ND R PF Z Onívoro Sciaridae sp.5 8 3 ND D PF Z Onívoro Sciaridae sp.6 3 2 ND R PF Z Onívoro Sciaridae sp.9 2 1 ND R PF Z Onívoro Sciaridae sp.10 2 1 ND R PF Z Onívoro Sciaridae sp.11 1 1 ND R PF Z Onívoro Sciaridae sp.11 1 1 ND R PF Z Onívoro
